一種無鹵阻燃玻纖增強pet組合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于工程塑料領域，涉及一種玻纖增強PET組合物及其制備方法。該組合物由包括以下重量份的組分制成：聚對苯二甲酸乙二醇酯100份，無鹵阻燃劑5-25份，玻璃纖維20-100份，成核劑1-5份，抗氧劑0.1-0.5份，潤滑改性劑1-3份，偶聯(lián)劑0.1-0.2份。本發(fā)明可以使聚對苯二甲酸乙二醇酯在機械性能下降很小的幅度的情況下獲得了很好的阻燃性能，并且本發(fā)明具有配方簡單，工藝簡便易行，加工成型性能好，制品易脫模，表觀好的特點。
【專利說明】一種無南阻燃玻纖增強PET組合物及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于工程塑料領域，涉及一種玻纖增強PET組合物及其制備方法。
【背景技術】
[0002]聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一種性能非常優(yōu)異的材料，由于其具有很好的力學性能，良好的著色性，耐化學腐蝕性等，因而廣泛地應用于建筑行業(yè)、汽車行業(yè)、電氣行業(yè)。但是由于PET是一種能夠燃燒高分子材料，極限氧指數(shù)在21-23，在分類上屬于易燃或可燃高分子材料，并且在燃燒時容易產(chǎn)生滴落，造成火勢蔓延的嚴重后果，因此嚴重地限制了 PET在各個行業(yè)內(nèi)的應用。
[0003]長期以來，市場上大部分的阻燃PET工程塑料使用的是有鹵的阻燃劑，主要是溴系的阻燃劑，包括十溴二苯醚、八溴二苯醚、四溴雙酚A等，這些阻燃劑具有阻燃效果好、添加量少、對樹脂基體機械性能影響小的優(yōu)點，因而使用非常廣泛。然而，有鹵阻燃劑在燃燒時會受熱分解出大量對人體有害鹵化氫氣體，極易對人體造成二次傷害，鑒于有鹵阻燃劑的毒性和環(huán)保原因，歐盟2003年頒布了 WEEE和RoHS兩個指令，對有鹵阻燃劑的使用作出了嚴格的限制。因此，開發(fā)無鹵阻燃PET不僅有著巨大的經(jīng)濟價值，更是與時俱進，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個目的是提供了一種無鹵阻燃改性的PET組合物及其制備方法，該方法對PET進行無鹵阻燃 改性，可以制得玻纖增強無鹵阻燃PET工程塑料。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0006]一種玻纖增強PET組合物，由包括以下重量份的組分制成:
[0007]聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET) 100份，
[0008]無鹵阻燃劑5-25份，
[0009]玻璃纖維20-100份，
[0010]成核劑1-5份，
[0011]抗氧劑0.1-0.5 份
[0012]潤滑改性劑1-3份，
[0013]偶聯(lián)劑0.1-0.2 份。
[0014]所述的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)為特性粘數(shù)0.65-0.82dl/g ;該粘度范圍具有結晶速率快，加工性能好的特點，使用該粘度范圍PET可使本發(fā)明的組合物具有優(yōu)良的機械性能和加工成型性能。
[0015]所述的無鹵阻燃劑選自苯代三聚氰胺(BG)、含磷熱致性液晶高分子(TLCP)或六(4-硝基苯氧基)環(huán)三聚磷腈(HNCP)中的一種或一種以上。
[0016]所述的玻璃纖維為經(jīng)過表面處理的連續(xù)玻璃纖維，優(yōu)選巨石集團產(chǎn)988連續(xù)玻璃纖維、988A連續(xù)玻璃纖維或990連續(xù)玻璃纖維三種牌號的連續(xù)玻璃纖維。[0017]所述的成核劑為surlyn樹脂成核劑、納米凹凸棒有機無機復配成核體系或表面有機化處理的無定形粉末和接枝的小分子聚合物復配的有機體系。
[0018]所述的成核劑優(yōu)選為杜邦產(chǎn)牌號8920的surlyn樹脂。
[0019]所述的納米凹凸棒有機無機復配成核體系優(yōu)選江蘇玖川納米科技有限公司產(chǎn)牌號MT502A成核劑；所述的表面有機化處理的無定形粉末和接枝的小分子聚合物復配的有機體系優(yōu)選市售牌號ADD301的PET專用成核劑。
[0020]所述的抗氧劑為烷基多酚類抗氧劑，優(yōu)選由四[β _(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)和三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯(抗氧劑168)以重量比1:1復配而成的復配抗氧劑。
[0021]所述的潤滑改性劑為硅酮粉，優(yōu)選余姚凱姆立華塑膠科技有限公司售SK20R硅酮粉。
[0022]所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯類偶聯(lián)劑，優(yōu)選Y-氨丙基三乙氧基硅烷(硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ550)。
[0023]一種上述玻纖增強PET組合物的制備方法，包括以下步驟:
[0024]( I)原料混合
[0025]將聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、無鹵阻燃劑置于80-120°C烘箱中烘干后，按上述配比稱取以下重量 份的各組分原料，聚酯PET100份，無鹵阻燃劑5-25份，玻璃纖維20-100份，成核劑1-5份，抗氧劑0.1-0.5份，潤滑改性劑1_3份，偶聯(lián)劑0.1-0.2份；將聚酯PET、無鹵阻燃劑與成核劑、抗氧劑、潤滑改性劑、偶聯(lián)劑加入到高混機中，在常溫下連續(xù)高速攪拌5分鐘左右，混合均勻；
[0026](2)擠出造粒
[0027]將步驟(1)中得到的原料混合物加入到雙螺桿擠出機的料斗中，同時在雙螺桿擠出機的玻纖加入口卷入連續(xù)玻纖，熔融擠出造粒；得到本發(fā)明的無鹵阻燃PET組合物。
[0028]所述的步驟(2)中擠出工藝如下所示:從喂料口到機頭共十段擠出溫度分別為 190~230 0C>250^260 °C>250^260 O、245~255 O、245~255 °C>240^250 °C>240^250 V,25(T260°C、25(T26(rC、255~265°C，機頭溫度為 26(T270°C ;螺桿轉(zhuǎn)速為 250~300r/min。
[0029]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0030]本發(fā)明可以使聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)在機械性能下降很小的幅度的情況下獲得了
[0031]很好的阻燃性能，并且本發(fā)明具有配方簡單，工藝簡便易行，加工成型性能好，制品易脫模，表觀好的特點。
【具體實施方式】
[0032]以下結合具體實施例來說明本發(fā)明所涉及的方法和工藝，下列實施例僅用于說明本發(fā)明的操作過程及配方，并不限定本發(fā)明的保護范圍。
[0033]實施例1-9中的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)為儀征石化產(chǎn)牌號為SB500的PET樹脂，特性粘數(shù)0.65dl/g ;抗氧劑為抗氧1010和抗氧168以重量比1:1復配而成的復配抗氧劑；所述的玻璃纖維為巨石集團生產(chǎn)的玻纖，包括牌號為988 ;成核劑為杜邦產(chǎn)牌號8920的surlyn樹脂；硅酮粉為余姚凱姆立華塑膠科技有限公司售SK20R硅酮粉。[0034]實施例1-9
[0035](I)將聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、無鹵阻燃劑置于80-120°C烘箱中烘干后，將聚酯PET、無鹵阻燃劑、成核劑、抗氧劑、潤滑改性劑、偶聯(lián)劑按配方計量后，加入到高混機中，在常溫下連續(xù)高速攪拌5分鐘，得到混合均勻的原料混合物，其中以聚酯PET100重量份計，無鹵阻燃劑5-25重量份，玻纖20-100重量份，成核劑1-5重量份，抗氧劑0.1-0.5重量份，潤滑改性劑1-3重量份，偶聯(lián)劑0.1-0.2份；實施例1-9的具體配方參數(shù)見表1 ;
[0036](2)然后將步驟(1)中得到的原料混合物加入到雙螺桿擠出機的料斗中，同時在玻纖加入口加入連續(xù)玻纖，按照上述擠出工藝擠出造粒。得到本發(fā)明的無鹵阻燃PET組合物。
[0037]其中，步驟(2)中擠出機為南京瑞亞弗斯特高聚物設備有限公司產(chǎn)型號TSE-35A的同向雙螺桿擠出機，該擠出機螺桿公稱螺桿35mm，長徑比44，轉(zhuǎn)速60_600r/min。
[0038]步驟(3)所述注塑機為震德塑料機械廠有限公司制造型號CJ80M2V塑料注射成型機，注塑工藝為一段溫度245~250°C，射膠速度50~99%，壓力99~88%、二段溫度250~255°C，射膠速度45~88%，壓力88~77%、三段溫度245~250°C、射膠速度40~77%，壓力77~66%，保壓一段時間6~8S，壓力40~50%，保壓二段時間4~6S，壓力50~60% ;冷卻時間6~8S，模具溫度90-120?。
[0039]將步驟(2)中得到粒料在80_120°C的烘箱內(nèi)烘6_10小時，然后注塑成ASTM標準樣條。進行力學性能與燃燒性能測試。測試標準及性能數(shù)據(jù)見表2。
[0040]對比例1-3
[0041]將聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、成核劑、抗氧劑、潤滑改性劑、偶聯(lián)劑按配方計量后，加入到高混機中，在常溫下連`續(xù)高速攪拌5分鐘左右，得到混合均勻的原料混合物，其中以聚酯PET100重量份計，玻纖20-100重量份，成核劑1-5重量份，抗氧劑0.1-0.5重量份，潤滑改性劑1-3重量份，偶聯(lián)劑0.1-0.2份。然后將原料混合物加入到雙螺桿擠出機的料斗中，同時在玻纖加入口加入連續(xù)玻纖，按照上述擠出工藝擠出造粒。對比例1-3的具體配方參數(shù)見表1。
[0042]將上述粒料在80-120°C的烘箱內(nèi)烘6-10小時，然后按照上述注塑工藝注塑標準樣條，進行力學性能與燃燒性能測試，測試標準及性能數(shù)據(jù)見表2。
[0043]表1
[0044]
【權利要求】
1.一種玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯組合物，其特征在于:由包括以下重量份的組分制成: 聚對苯二甲酸乙二醇酯100份， 無鹵阻燃劑5-25份， 玻璃纖維20-100份， 成核劑1_5份， 抗氧劑0.1-0.5份 潤滑改性劑1-3份， 偶聯(lián)劑0.1-0.2份。
2.根據(jù)權利要求1所述的玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯組合物，其特征在于:所述的聚對苯二甲酸乙二醇酯為特性粘數(shù)0.65-0.82dl/g。
3.根據(jù)權利要求1所述的玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯組合物，其特征在于:所述的無鹵阻燃劑選自苯代三聚氰胺、含磷熱致性液晶高分子或六(4-硝基苯氧基)環(huán)三聚磷腈中的一種或一種以上。
4.根據(jù)權利要求1所述的玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯組合物，其特征在于:所述的玻璃纖維為經(jīng)過表面處理的連續(xù)玻璃纖維，優(yōu)選988連續(xù)玻璃纖維、988A連續(xù)玻璃纖維或990連續(xù)玻璃纖維。`
5.根據(jù)權利要求1所述的玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯組合物，其特征在于:所述的成核劑為surlyn樹脂成核劑、納米凹凸棒有機無機復配成核體系或表面有機化處理的無定形粉末和接枝的小分子聚合物復配的有機體系。
6.根據(jù)權利要求5所述的玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯組合物，其特征在于:所述的成核劑為杜邦產(chǎn)牌號8920的surlyn樹脂； 或所述的納米凹凸棒有機無機復配成核體系優(yōu)選MT502A成核劑； 或所述的表面有機化處理的無定形粉末和接枝的小分子聚合物復配的有機體系優(yōu)選ADD301的PET專用成核劑。
7.根據(jù)權利要求1所述的玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯組合物，其特征在于:所述的抗氧劑為烷基多酚類抗氧劑，優(yōu)選由四[β_ (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2.4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯以重量比1:1復配而成的復配抗氧劑。
8.根據(jù)權利要求1所述的玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯組合物，其特征在于:所述的潤滑改性劑為硅酮粉； 或所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯類偶聯(lián)劑，優(yōu)選硅烷偶聯(lián)劑Y-氨丙基三乙氧基硅烷。
9.一種上述權利要求1-8中任一所述的玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯組合物的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: (I)原料混合 將聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、無鹵阻燃劑置于80-120°C烘箱中烘干后，按上述配比稱取以下重量份的各組分原料，聚酯PET100份，無鹵阻燃劑5-25份，玻璃纖維20-100份，成核劑1-5份，抗氧劑0.1-0.5份，潤滑改性劑1-3份，偶聯(lián)劑0.1-0.2份；將聚對苯二甲酸乙二醇酯、無鹵阻燃劑與成核劑、抗氧劑、潤滑改性劑、偶聯(lián)劑加入到高混機中，在常溫下連續(xù)高速攪拌5分鐘左右，混合均勻； (2)擠出造粒 將步驟(1)中得到的原料混合物加入到雙螺桿擠出機的料斗中，同時在雙螺桿擠出機的玻纖加入口卷入連續(xù)玻纖，熔融擠出造粒；得到本發(fā)明的玻纖增強聚對苯二甲酸乙二醇酯組合物。
10.根據(jù)權利要求9所述的制備方法，其特征在于:所述的步驟(2)中擠出工藝如下所示:從喂料口到機頭共十段擠出溫度分別為190~230 V、250^260 V、250^260 V、245~255 V、245~255 V、240~250 V、240~250 V、250~260 V、250~260 V、255~265 V，機頭溫度為 26(T270°C ;螺桿轉(zhuǎn)速為 2`5(T300r/min。
【文檔編號】C08K5/5399GK103772919SQ201210393487
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月17日 優(yōu)先權日:2012年10月17日
【發(fā)明者】鄧悅歡 申請人:合肥杰事杰新材料股份有限公司